• 제목/요약/키워드: SHPB

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SHPB를 이용한 구조용 AL합금재의 동적거동 특성 시험에 관한 연구 (Dynamic Behavior Characteristic Test of Structural Aluminium Alloy Materials using SHPB)

  • 허신;김동성;구정서;강흥식;홍성인;정동택
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.419-423
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    • 2001
  • It is important to know the mechanical properties of the materials under dynamic load. The mechanical properties of most materials are influenced to some extent by strain rate. One of the reliable test device for determining the mechanical properties of materials at high strain rate is Split Hopkinson Pressure bar. In this paper, we conducted the mechanical properties test for the aluminium alloy 6063 and 6061 using the SHPB device.

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SHPB 기법을 사용한 고변형률 속도 하중하에서의 합성수지의 동적 변형 거동 (Dynamic deformation behavior of Ethylene Copolymer under high strain rate compressive loading)

  • 이종원;이억섭;황시원;김성현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.371-376
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    • 2004
  • It is well known that a specific experimental method such as the Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) technique is the simplest experimental technique to determine the dynamic material properties under the impact compressive loading conditions with strain-rate of the order of $10^3/s{\sim}10^4/s$. This type of experimental procedure has been widely used with proper modification on the test setups to determine the varying dynamic response of materials for the dynamic boundary conditions such as tensile and fracture as well. In this paper, dynamic compressive deformation behaviors of an Ethylene Copolymer materials widely used for the isolation of vibration from varying structures under dynamic loading are estimated using the SHPB technique.

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충격파형 제어를 위한 펄스쉐이퍼의 동적 변형 특성에 관한 연구 (Study on the dynamic deformation characteristics of pulse shapers for controlling the shape of impact waves)

  • 양정훈;조상호;김원범;김승곤;송영수;성낙훈
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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    • pp.198-202
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    • 2009
  • 스플릿 홉킨슨 압력 봉(SHPB)실험은 암석 및 콘크리트와 같은 취성재료의 동적 물성과 변형특성을 파악하고 압축 응력-변형율 데이터를 획득하기 위하여 사용된다. SHPB 실험법은 원리상 대상시료가 파괴이전에 동적응력평형 상태와 일정 변형율 속도 조건하여 놓여져 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위하여 충격봉과 입사봉의 충격에 의하여 발생되는 충격 입사파형을 제어할 필요가 있다. 최근에는 원형 디스크를 충격봉과 입사봉 사이에 두어 입사 충격파형을 제어하는 펄스쉐이핑 기법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 입사 충격파형을 정밀하게 제어할 목적으로 다양한 형태와 크기의 금속디스크를 대상으로 SHPB 실험을 수행하여 동적 변형 특성을 파악하였다. 펄스쉐이퍼의 두께와 직경이 작아짐에 따라 응력값과 파장은 증가하였다.

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충격하중에 의한 암석의 동적거동 측정시험장치 (SHPB Tests for Rock Dynamic Behavior by Shock Loading)

  • 박철환;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제20권5호
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    • pp.318-324
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    • 2010
  • 발파나 지진과 같은 충격하중에 의한 재료의 동적특성이 최근 들어 지상 및 지하구조물의 설계에 주목받고 있다. 측정장비의 발달에 힘입어 수백 ${\mu}$-sec에서 파괴가 진행되는 동안에 발생하는 응력과 변형률의 완전한 이력곡선을 얻을 수 있다. SHPB는 암석의 동적거동을 연구하는데 보편적이며 믿을만한 실험장치로 인식되고 있으며, 이 장치에 의한 동적 압축이나 인장강도시험은 조만간 표준시험법으로 제정될 예정이다. 본 보고서는 종래의 사각형 입사파의 단점을 없애기 위하여 사인형태의 응력파를 생성할 수 있는 특별한 모양의 충격자를 고안한 논문을 소개한 것이다. 이 논문은 사인형태의 입사파에 대한 장점을 설명하고 또한 동하중에 대한 암석의 크기효과를 설명하고 있다.

수치해석을 이용한 SHPB 시험의 마찰영향 분석과 보정에 대한 연구 (Numerical Investigation of Frictional Effects and Compensation of Frictional Effects in Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) Test)

  • 차성훈;신현호;김종봉
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권5호
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    • pp.511-518
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    • 2010
  • SHPB시험은 입력봉과 출력봉 사이에 시편을 위치시키고 고속으로 변형하여 동적 응력-변형률 선도를 추출하는 것이다. 그렇기 때문에, 소재와 입력봉 사이 또는 소재와 출력봉 사이의 마찰이 측정되는 응력-변형률 선도에 영향을 주게 된다. 이것은 측정되는 응력이 유동응력이 아니고 축방향 응력이기 때문임을 확인 하였다. 본 연구에서는 측정되는 축방향 응력을 보정하여 정확한 유동응력을 구하기 위해 새로운 보정식을 제안하였다. 소재가 업셋팅 형태로 변형한다고 가정하고, 에너지 보존에 기초하여 보정식을 제안하였다. ABAQUS를 이용한 수치적 실험을 통해 마찰계수 0.3까지 보정한 결과 보정식이 유용함을 확인하였다.

SHPB 기법과 확률이론을 이용한 고분자재료의 동적거동특성 및 건전성 평가 (Reliability Estimation and Dynamic Deformation of Polymeric Material Using SHPB Technique and Probability Theory)

  • 이억섭;김동혁
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권9호
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    • pp.740-753
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    • 2008
  • The conventional Split Hopkinson Pressure Bar (C-SHPB) technique with aluminum pressure bars to achieve a closer impedance match between the pressure bars and the specimen materials such as hot temperature degraded POM (Poly Oxy Methylene) and PP (Poly Propylene) to obtain more distinguishable experimental signals is used to obtain a dynamic behavior of material deformation under a high strain rate loading condition. An experimental modification with Pulse shaper is introduced to reduce the nonequilibrium on the dynamic material response during a short test period to increase the rise time of the incident pulse for two polymeric materials. For the dynamic stress strain curve obtained from SHPB experiment under high strain rate, the Johnson-Cook model is applied as a constitutive equation, and we verify the applicability of this constitutive equation to the probabilistic reliability estimation method. The methodology to estimate the reliability using the probabilistic method such as the FORM and the SORM has been proposed, after compose the limit state function using Johnson-Cook model. It is found that the failure probability estimated by using the SORM is more reliable than those of the FORM, and the failure probability increases with the increase of applied stress. Moreover, it is noted that the parameters of Johnson-Cook model such as A and n, and applied stress affect the failure probability more than the other random variables according to the sensitivity analysis.

Dynamic Deformation Behavior of Aluminum Alloys Under High Strain Rate Compressive/Tensile Loading

  • Lee, Ouk-Sub;Kim, Guan-Hee;Kim, Myun-Soo;Hwang, Jai-Sug
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권6호
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    • pp.787-795
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    • 2003
  • Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as seismic loading are required to provide appropriate safety assessment to these mechanical structures. The Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) technique with a special experimental apparatus can be used to obtain the material behavior under high strain rate loading conditions. In this paper, dynamic deformation behaviors of the aluminum alloys such as A12024-T4, A1606 IT-6 and A17075-T6 under both high strain rate compressive and tensile loading conditions are determined using the SHPB technique.

고변형률 압축/인장 하중에 대한 알루미늄 합금의 동적 변형 거동 (Dynamic Deformation Behavior of Aluminum Alloys under High Strain Rate Compressive/Tensile Loading)

  • 이억섭;김면수;황시원;조규상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.196-204
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    • 2003
  • Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as seismic loading are required to provide appropriate safety assessment to these mechanical structures. The split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) technique with a special experimental apparatus can be used to obtain the material behavior under high strain rate loading conditions. In this paper, dynamic deformation behaviors of the aluminum alloys such as A12024-T4, A16061-T6, and A17075-T6 under both high strain rate compressive and tensile loading conditions are determined using the SHPB technique.

홉킨슨 압축봉에서의 동적 재료특성에 관한 수치해석적 연구 (A Program Development for Dynamic Characteristics of Material in SHPB with Explicit Finite Element Method)

  • 이승우;홍성인
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권6호
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    • pp.1438-1445
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    • 2000
  • To determine dynamic characteristics of materials, a program was developed under base of stress wave propagation theory for SHPB with explicit finite element method. Through the program, all kinds of quasi-static stress-strain curves can be directly converted to dynamic stress-strain curves at any strain rate. This simulation results were compared with experimental results in the references and they are in a good agreement with each other.